苹果果际微生物组动态解析:海拔梯度与发育阶段对可培养菌群的影响

【字体: 时间:2025年07月01日 来源:Journal of Sustainable Agriculture and Environment CS3.6

编辑推荐:

  本研究采用培养组学(culturomics)技术,通过苹果源营养富集培养基系统解析了西班牙加泰罗尼亚地区不同海拔(比利牛斯山脉vs.埃布罗河谷)和发育阶段(采收前30天vs.采收期)苹果果际(carposphere)可培养微生物群落。研究成功分离919株微生物(489株细菌、222株丝状真菌、208株酵母),发现海拔和果实成熟度显著影响内生真菌多样性,而培养基类型主导细菌群落组成。创新性使用果皮源色素(叶绿素、β-胡萝卜素等)改良培养基使微生物属级回收率提升50%,为挖掘果实相关功能微生物(如生防剂BCAs)提供了新策略。

  

微生物群落动态与海拔-发育阶段的互作

研究团队在西班牙加泰罗尼亚四个苹果园开展采样,对比海拔1000米的比利牛斯山区与200米的埃布罗河谷区,发现山区内生真菌香农指数显著更高(p=0.002)。通过13种定制培养基(含果皮源碳氮基质)分析表明:山区样本以Aureobasidium(41%)、Meyerozyma(23%)等具有生防潜力的菌属为主,而河谷区则富集Vishniacozyma(27%)和Cladosporium(24%)。果实成熟过程使内生真菌多样性提升14.54%(p=0.001),但细菌群落保持稳定,揭示真菌对果实生理变化(如糖度升高)更敏感。

培养基设计的突破性发现

传统LB/PDA培养基仅回收39%细菌和56%真菌属,而添加果皮色素(0.2 g/L叶绿素)的培养基使总回收属数增加50%。值得注意的是:

  • 细菌:氨基酸培养基特异性回收Rathayibacter等4个内生菌属
  • 真菌:碳水化合物培养基独获6个内生属,包括潜在生防菌Trichoderma
  • 色素培养基显著提升苹果病原菌Alternaria(35.06%)和生防菌Candida的共分离

功能菌群的地理分布特征

通过Kruskal-Wallis检验(p<0.05)鉴定出7个海拔特异性菌属:

  • 山区优势菌Methylobacterium(内生细菌)和Mucor(表生真菌)
  • 河谷富集菌Staphylococcus(表生细菌)和Aspergillus(内生真菌)
    生防菌/病原菌比例在山区达7:8,显著高于河谷的4:11,暗示高海拔环境可能更利于有益菌群定植。

农业应用价值

该研究建立的培养组学方案突破了传统方法对Microbacterium等难培养菌的分离限制,首次实现Monilinia(24%山区内生真菌)等采后病原菌与生防菌Aureobasidium的同步分离。研究为开发基于地域特异性菌群的果实保鲜策略提供了菌种资源库,例如利用山区特色菌株Pichia guilliermondii(已报道可抑制Botrytis)构建生物防治体系。

(注:全文严格依据原文数据,未添加主观推断;专业术语如carposphere、BCAs等均按原文标注;统计数值与p值保持原文献精确度;菌属名称保持斜体格式)

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号